基于雙液晶偏振光柵的機載光電跟瞄平臺技術(shù)研究

張季豐，宋延嵩，王俊堯，劉洋

（長春理工大學(xué) 光電工程學(xué)院 光電測控與光信息傳輸技術(shù)教育部重點實驗室，長春 130022）

0 引言

隨著光電跟瞄技術(shù)的不斷進步，光電跟瞄平臺在機載平臺中的應(yīng)用日益廣泛，而在某些特殊情況下由于安裝空間狹窄、平臺載重有限和更高要求的跟瞄精度與響應(yīng)速度等因素使得傳統(tǒng)光電跟瞄設(shè)備的應(yīng)用受到極大限制［1-3］。液晶偏振光柵是一種衍射光學(xué)元件，它由平面單軸雙折射液晶分子構(gòu)成，液晶分子矢量隨其位置呈周期性變化；不同偏振態(tài)的光束經(jīng)過其衍射后出射光束不同于一般光柵，由于其偏振特性當(dāng)線偏振光束經(jīng)過其衍射后出射能量主要集中并均分于±1 級，經(jīng)1/4 波片檢偏后可保留單一光束用于目標(biāo)跟瞄；當(dāng)入射光束為左旋或右旋偏振光束時，出射光束主要集中于-1 級或+1 級，該特性為液晶偏振光柵光束偏轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。雙液晶偏振光柵光電跟瞄設(shè)備是一種通過旋轉(zhuǎn)兩共軸液晶偏振光柵進行光束偏轉(zhuǎn)的新型光束偏轉(zhuǎn)設(shè)備，該設(shè)備具有轉(zhuǎn)動慣量小、體積小、跟蹤精度高等優(yōu)點。在激光雷達、自由空間激光通信、激光制導(dǎo)、空間觀測等領(lǐng)域，雙液晶偏振光柵光束偏轉(zhuǎn)機構(gòu)因其結(jié)構(gòu)緊湊、偏轉(zhuǎn)角度大、指向精度高、動態(tài)特性好、可靠性高等優(yōu)點，在激光光束掃描、瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤等方面具有廣闊的應(yīng)用前景［4-5］。

2009 年，KIM J 等［6-8］提出了“雙液晶偏振光柵”的光束控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由正交圓偏振干涉內(nèi)接的兩個獨立旋轉(zhuǎn)的偏振光柵組成。通過兩共軸旋轉(zhuǎn)光柵控制衍射出射光束，可以在固定區(qū)域內(nèi)進行軌跡掃描。實現(xiàn)雙液晶偏振光柵或Risley 棱鏡光束偏轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)是光束偏轉(zhuǎn)反向公式的推導(dǎo)及驗證，2015 年，同濟大學(xué)李安虎等［9］針對現(xiàn)有Risley 雙棱鏡反向解算公式解算精度較低的問題進行研究分析，對現(xiàn)有基于兩步法反向解算公式進行改進，提出了利用正反向公式迭代的方法，使系統(tǒng)指向誤差小于0.000 1 mm，并進行了軌跡掃描驗證。2016 年， ZHOU Y 團隊［10］使用兩個獨立旋轉(zhuǎn)的偏振光柵實現(xiàn)了光束偏轉(zhuǎn)指向，稱之為Risley 光柵，其方式類似于Risley 棱鏡，并對其正反向光束偏轉(zhuǎn)解算公式進行了分析，并進行了軌跡掃描實驗。2020 年，同濟大學(xué)李安虎團隊［11］利用光束矢量傳播方法推導(dǎo)了從目標(biāo)到相機的旋轉(zhuǎn)Risley 雙棱鏡的迭代成像跟蹤模型，實現(xiàn)了對運動速度為50 mm/s 移動目標(biāo)的跟蹤實驗，跟蹤誤差低于8.5 像素的跟蹤實驗。該實驗雖實現(xiàn)了雙透射鏡片系統(tǒng)光束跟瞄實驗，但跟蹤目標(biāo)速度較慢并且其迭代法位置解算模型計算時間較長不能應(yīng)用于載體擾動快速目標(biāo)跟瞄場景中。液晶偏振光柵由于其獨特的衍射特性，已成為新型光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)領(lǐng)域研究熱點。而現(xiàn)階段級聯(lián)液晶偏振光柵系統(tǒng)的研究停留在光束大角度偏轉(zhuǎn)指向等問題［12-14］，級聯(lián)液晶偏振光柵系統(tǒng)光束偏轉(zhuǎn)存在最小偏轉(zhuǎn)角度導(dǎo)致其光束偏轉(zhuǎn)不連續(xù)，與其相比通過兩片液晶偏振光柵共軸旋轉(zhuǎn)進行光束偏轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)偏折光束角度連續(xù)變化，角度變化分辨率為0.001°；與Risley 棱鏡光電跟瞄系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)利用液晶偏振光柵薄板對大體積、大質(zhì)量的棱鏡進行替代從而使雙液晶偏振光柵光電跟瞄系統(tǒng)獲得了更小的體積質(zhì)量與轉(zhuǎn)動慣量。綜合上述研究分析，雙棱鏡光電設(shè)備多集中于光束指向掃描等領(lǐng)域，而液晶偏振光柵研究集中于理論模型推導(dǎo)、光束指向掃描與級聯(lián)大角度偏轉(zhuǎn)等領(lǐng)域。為將雙透鏡式光電跟瞄設(shè)備向機載激光通信等工程應(yīng)用領(lǐng)域進一步拓展，將雙液晶偏振光柵光束偏轉(zhuǎn)模型與空間角度解耦算法相結(jié)合并制定詳細跟瞄控制策略，再進行雙軸載體擾動情況下的目標(biāo)跟瞄實驗，實現(xiàn)系統(tǒng)在模擬機載擾動情況下的穩(wěn)定跟蹤。

雙液晶偏振光柵系統(tǒng)進行機載跟瞄的基礎(chǔ)是明確其反向解算模型，并制定控制策略。本文研究以拓展液晶偏振光柵系統(tǒng)在機載激光通信、光電跟瞄等工程領(lǐng)域中的實際應(yīng)用為目的，設(shè)計了一種基于視軸解耦與雙液晶偏振光柵反向解算公式相結(jié)合的跟蹤模型，并結(jié)合線性二次型調(diào)節(jié)器（Linear Quadratic Regulator，LQR）最優(yōu)控制理論對這一新型光電跟瞄系統(tǒng)的跟蹤性能進行實驗測試，驗證了跟蹤模型的有效性。

1 雙液晶偏振光柵跟蹤原理分析

1.1 正向指向原理

在激光通信、光電跟蹤等工程領(lǐng)域中，需要對探測器捕捉到的光斑進行實時跟蹤對準(zhǔn)。在目標(biāo)跟蹤理論和應(yīng)用中旋轉(zhuǎn)雙液晶偏振光柵進行目標(biāo)跟蹤的基本前提是得到兩片光柵的旋轉(zhuǎn)角度與出射光束偏轉(zhuǎn)角度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，其可分為正向解算過程和反向解算過程。通過兩光柵的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)角度推算出射光束的偏折角度為正向解算過程，通過出射光束的偏轉(zhuǎn)角度推算出雙液晶偏振光柵旋轉(zhuǎn)角度為反向解算過程，雙液晶偏振光柵跟蹤過程就是以反向解算過程為基礎(chǔ)。

雙液晶偏振光柵光束偏轉(zhuǎn)示意如圖1，兩液晶偏振光柵沿光線入射光軸平行放置，以Z軸方向為正方向，當(dāng)激光光束沿Z軸入射兩共軸獨立安裝的液晶偏振光柵時，入射激光光束皆為圓偏振光，由于激光光束經(jīng)過兩液晶偏振光柵后發(fā)生衍射，兩液晶偏振光柵旋轉(zhuǎn)角度分別為θ1與θ2，因此發(fā)生光束偏轉(zhuǎn)，出射光束高度角為?，方位角為θ。

圖1 雙液晶偏振光柵光束偏轉(zhuǎn)示意Fig. 1 Schematic of dual grating beam deflection

OH C 等［6］建立了在方向余弦空間中兩獨立旋轉(zhuǎn)平行排列的偏振光柵的衍射模型，該模型可以描述為

式中，K、L、M為出射光束的方向余弦光束方向，λ為光束波長，Λ為光柵周期。出射光束的高度角?和方位角θ可表示為

1.2 反向解算跟蹤原理

基于方向余弦空間的反向解算公式是由正向解算公式逆解反推得出。可以由跟蹤目標(biāo)所需的空間偏折角度反向解算出兩光柵各自旋轉(zhuǎn)角度，反向解算公式為

也可表示為

機載平臺在運動過程中對跟瞄系統(tǒng)會存在姿態(tài)擾動，姿態(tài)擾動與光軸偏轉(zhuǎn)存在耦合關(guān)系，導(dǎo)致跟蹤性能下降。由于雙液晶偏振光柵光電跟瞄平臺獨特的光束偏轉(zhuǎn)機制，無法像傳統(tǒng)兩軸伺服轉(zhuǎn)臺一樣結(jié)合軸上陀螺反饋數(shù)據(jù)實現(xiàn)載體與目標(biāo)的相對穩(wěn)定控制，因此設(shè)計雙液晶偏振光柵視軸解耦算法（Decoupling Algorithm for Double Grating Axis of Sight，DADG），將視軸解耦算法與雙液晶偏振光柵反向解算公式相結(jié)合對視軸擾動進行補償，提高系統(tǒng)性能。根據(jù)空間幾何關(guān)系機載平臺擾動與雙液晶偏振光柵偏轉(zhuǎn)光軸耦合約束關(guān)系可表示為

式中，[ωr ωp ωy]T為慣性測量元件測量姿態(tài)角速度，[]T為解算后視軸坐標(biāo)系下視軸角速度，θx與θy為雙液晶偏振光柵的初始出射光束的方位角和俯仰角。首先將機載平臺擾動角速度解算到雙液晶偏振光柵光束偏轉(zhuǎn)視軸上，其剛體坐標(biāo)系相對參考坐標(biāo)系OXoYoZo的轉(zhuǎn)動如圖2，然后繞Zo旋轉(zhuǎn)至OXaYaZa，再繞Ya旋轉(zhuǎn)至OXbYbZb，旋轉(zhuǎn)角度分別為θx、θy。

圖2 歐拉角角速度解耦示意Fig. 2 Schematic of Euler angular velocity decoupling

解耦矩陣表示為

由于機載平臺擾動等因素導(dǎo)致初始出射光束偏離實際目標(biāo)位置，為了實現(xiàn)雙液晶偏振光柵機載平臺跟蹤功能，將脫靶量與平臺姿態(tài)信息引入雙液晶偏振光柵反向解算公式；引入解耦之后的視軸角速度與圖像處理單元輸出的目標(biāo)脫靶量對目標(biāo)進行跟蹤，機載平臺下雙液晶偏振光柵反向解算跟蹤目標(biāo)位置為

式中，θyaw與θpit為隔離擾動后最終出射光束的方位角與俯仰角，θmx、θmy為根據(jù)脫靶量值解算偏離目標(biāo)的方位、俯仰角度；k1、k2為姿態(tài)穩(wěn)定系數(shù)；kx、ky為脫靶量系數(shù)。

將跟蹤目標(biāo)空間位置通過極坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為空間旋轉(zhuǎn)角?'與俯仰角θ'，分別表示為

式中，?'為空間旋轉(zhuǎn)角，θ'為俯仰角。綜合上述推導(dǎo)可得出雙液晶偏振光柵光電跟蹤系統(tǒng)兩共軸旋轉(zhuǎn)光柵的旋轉(zhuǎn)角度為

也可表示為

式中，θ1、θ2為兩光柵旋轉(zhuǎn)角度，通過系統(tǒng)零點標(biāo)定得到雙液晶偏振光柵視軸坐標(biāo)系與相機靶面坐標(biāo)系空間角度偏差θe1、θe2。

2 雙液晶偏振光柵控制系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

設(shè)計了如圖3 所示的雙液晶偏振光柵光電跟瞄系統(tǒng)，采用兩個獨立旋轉(zhuǎn)的共軸光柵作為光束偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)，每個光柵在伺服電機帶動下旋轉(zhuǎn)，由編碼器測量電機轉(zhuǎn)動位置作為系統(tǒng)反饋，激光光束經(jīng)過旋轉(zhuǎn)至特定位置的兩共軸光柵后衍射，進而發(fā)生光束偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)光束經(jīng)離軸光學(xué)天線、窄帶濾波器等器件后進入跟蹤相機，相機輸出圖像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像處理單元反饋光斑目標(biāo)脫靶量信息；慣性測量單元（Inertial Measurement Unit，IMU）安裝于光學(xué)系統(tǒng)平臺上以反饋平臺姿態(tài)信息用于系統(tǒng)控制。

圖3 雙液晶偏振光柵系統(tǒng)構(gòu)成Fig. 3 Composition of the dual grating system

2.2 控制器設(shè)計

雙液晶偏振光柵光電跟瞄系統(tǒng)在進行目標(biāo)跟蹤時，需根據(jù)當(dāng)前載體擾動、視軸偏轉(zhuǎn)角度等信息來進行目標(biāo)跟蹤，同時由于雙液晶偏振光柵獨特的偏轉(zhuǎn)特性需保證兩光柵運動控制性能一致。雖然比例積分微分（Proportional Integral Derivative，PID）控制算法應(yīng)用廣泛，對于系統(tǒng)的模型準(zhǔn)確度不敏感，但是并不能滿足該系統(tǒng)的高精度跟瞄需求，且位置式PID 控制存在積分飽和等問題使其在提升系統(tǒng)跟蹤精度以及穩(wěn)定性等方面存在極大限制。因此，為提高系統(tǒng)跟蹤性能設(shè)計了一種結(jié)合視軸擾動解耦環(huán)節(jié)的LQR 控制器，雙液晶偏振光柵跟瞄系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)如圖4。

圖4 雙液晶偏振光柵控制結(jié)構(gòu)Fig. 4 Dual grating control structure

通過實驗與公式原理推導(dǎo)相結(jié)合的方法得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)。根據(jù)現(xiàn)代控制理論將系統(tǒng)傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間方程，直流伺服電機數(shù)學(xué)模型為

現(xiàn)代控制理論狀態(tài)空間方程建模一般模型為

式中

設(shè)計全狀態(tài)反饋控制器，令u(t)=-Kz(t)，可得，則該系統(tǒng)閉環(huán)矩陣為Acl1=A-BK，其中K=[k1k2k3] 。

閉環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)狀態(tài)矩陣特征值決定了閉環(huán)系統(tǒng)的控制表現(xiàn)，為了更好地選擇閉環(huán)矩陣特征值引入代價函數(shù)J，通過求解Jmin得到閉環(huán)矩陣特征值，進而得出全狀態(tài)反饋控制器反饋系數(shù)矩陣K。矩陣Q和矩陣R分別是狀態(tài)變量和動態(tài)系統(tǒng)輸入量的權(quán)重矩陣，兩矩陣皆為正定的對稱矩陣。該系統(tǒng)為三狀態(tài)單輸入系統(tǒng)，則

權(quán)重系數(shù)的不同意味著對不同空間狀態(tài)變量的關(guān)注度不同，通過綜合電機性能、控制精度、輸入能耗等各方面因素確定權(quán)重參數(shù)，保證閉環(huán)系統(tǒng)在電機額定參數(shù)內(nèi)達到穩(wěn)定的快速收斂狀態(tài)。在系統(tǒng)構(gòu)建過程中，環(huán)路電流反饋值不能直接獲得，為使動態(tài)系統(tǒng)閉環(huán)需要引入觀測器對系統(tǒng)的電流進行觀測。根據(jù)現(xiàn)代控制理論分析，該系統(tǒng)滿足可觀測性，狀態(tài)觀測器的狀態(tài)空間方程為

式中，L=[l1l2l3]，觀測誤差為，則觀測器觀測誤差z?(t)平衡點為[0]，觀測器閉環(huán)矩陣為Acl2=A-CL。通過閉環(huán)矩陣特征值的選取對L進行參數(shù)配置使觀測器收斂速度為LQR 控制器收斂速度的兩倍，以保證LQR 控制器的設(shè)計基于一個最優(yōu)的觀測值上。

3 實驗及結(jié)果分析

為驗證基于雙液晶偏振光柵的光電跟瞄系統(tǒng)的跟蹤性能進行動態(tài)跟蹤實驗，搭建了雙液晶偏振光柵光電跟瞄系統(tǒng)跟蹤性能檢測系統(tǒng)，液晶偏振光柵有效口徑為50 mm，離軸反射系統(tǒng)波像差均方根值（Root Mean Square，RMS）統(tǒng)計小于λ/12，選擇入射光波段為λ=1 053 mm，光學(xué)天線鍍膜后，對1 053 nm 激光光束反射率大于99.95%。根據(jù)上述參數(shù)設(shè)置雙液晶偏振光柵系統(tǒng)最大光束偏轉(zhuǎn)角度為±15°。由于該系統(tǒng)針對1 053 nm 波長激光光束進行設(shè)計，考慮不同波段光束經(jīng)過液晶偏振光柵系統(tǒng)后傳播方向會發(fā)生不同程度的變化，因此在光學(xué)窗口鍍增透膜、光學(xué)天線主次鏡鍍增反膜以提高對應(yīng)波段光束接收效率，后續(xù)加窄帶濾光片濾除雜散光，選擇窄線寬激光器根據(jù)激光中心波長對鍍膜透射波段和帶寬進行匹配優(yōu)化，以最大程度削弱光束波長變化對鍍膜效果的影響。在雙液晶偏振光柵系統(tǒng)運動控制中選擇STM32F4 系列MCU 作為運動控制主控單元，通過絕對式編碼器采集到的光柵旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)作為反饋來設(shè)計伺服閉環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)采樣頻率為1 000 Hz，最終的測試結(jié)果通過式（26）進行計算。

式中，δ為雙液晶偏振光柵光電跟瞄系統(tǒng)RMS 統(tǒng)計跟蹤精度，單位為μrad；Xi與Yi為跟蹤光斑中心位置的方位與俯仰脫靶量，單位為μrad；Xˉ與Yˉ為光斑中心位置的方位與俯仰脫靶量均值，單位為μrad；N為數(shù)據(jù)記錄次數(shù)。雙液晶偏振光柵跟蹤視場如圖5。

圖5 雙液晶偏振光柵跟蹤視場圖像Fig. 5 Dual grating tracking field of view image

為了測試雙液晶偏振光柵光電跟蹤平臺在跟蹤區(qū)域內(nèi)的跟蹤性能，將光電跟蹤平臺放置于六自由度搖擺臺上，將3 m 焦距平行光管對準(zhǔn)跟蹤平臺，由平行光管后方激光器出射波長為1 053 nm 激光，光束經(jīng)平行光管后射出，以模擬遠距離目標(biāo)，如圖6。

圖6 系統(tǒng)跟蹤實驗現(xiàn)場Fig. 6 System tracking experiment site long-distance targets and tracking field of view

近似平行光射入雙液晶偏振光柵光端機內(nèi)，雙液晶偏振光柵光端機捕獲光斑進行跟蹤，搖擺臺分別在繞X軸與繞Z軸方向同時進行擺動，擺動幅度分別為2°@0.5 Hz 與5°@0.2 Hz，兩軸正弦運動相位相差90°。慣性測量單元采集的平臺姿態(tài)數(shù)據(jù)如圖7、圖8。

圖7 IMU 采集5°@0.2 Hz 擾動下姿態(tài)數(shù)據(jù)Fig. 7 Acquisition of attitude data under 5°@0.2 Hz disturbance

圖8 IMU 采集2°@0.5 Hz 擾動下姿態(tài)數(shù)據(jù)Fig. 8 Acquisition of attitude data under 2°@0.5Hz disturbance

通過動態(tài)實驗結(jié)果對比，在雙軸5°@0.2 Hz 擾動的情況下，LQR 與視軸解耦相結(jié)合算法對光電跟蹤系統(tǒng)的跟蹤性能有顯著提升。應(yīng)用LQR 算法后與PID 算法相比，系統(tǒng)方位坐標(biāo)脫靶量峰峰值下降30%，俯仰坐標(biāo)脫靶量峰峰值下降30.86%；應(yīng)用LQR+DADG 算法后與PID 算法相比，系統(tǒng)方位坐標(biāo)脫靶量峰峰值下降47.8%，俯仰坐標(biāo)脫靶量峰峰值下降45.26%。在雙軸2°@0.5 Hz 擾動的情況下，應(yīng)用LQR 算法后與PID 算法相比，系統(tǒng)方位坐標(biāo)脫靶量峰峰值下降31.24%，俯仰坐標(biāo)脫靶量峰峰值下降28.2%；應(yīng)用LQR+DADG算法后與PID 算法相比，系統(tǒng)方位坐標(biāo)脫靶量峰峰值下降43.49%，俯仰坐標(biāo)脫靶量峰峰值下降42.06%。

通過上位機記錄方位、俯仰脫靶量數(shù)據(jù)3 000 個，進行雙軸脫靶量數(shù)據(jù)RMS 計算，加入LQR 與視軸解耦算法后在2°@0.5 Hz 與5°@0.2 Hz 擾動情況下雙軸脫靶量RMS 統(tǒng)計數(shù)值分別為 328 μrad 與289 μrad。通過實驗驗證將PID 參數(shù)調(diào)整為最佳狀態(tài)，保證其快速性的前提下將階躍響應(yīng)超調(diào)量優(yōu)化為4.54%，參數(shù)分別為Kp=53.2、Ki=0.3、Kd=4.88。應(yīng)用PID 算法時雙軸脫靶量RMS 統(tǒng)計數(shù)值分別為632 μrad 與503 μrad，系統(tǒng)跟蹤殘差結(jié)果如圖9、圖10，故應(yīng)用LQR 與視軸解耦算法后與PID 跟蹤算法相比系統(tǒng)跟蹤性能得到明顯提升。

圖9 2°@0.5 Hz 擾動下跟蹤殘差圖Fig. 9 Tracking residual plot at 2°@0.5 Hz perturbation

圖10 5°@0.2 Hz 擾動下跟蹤殘差圖Fig. 10 Tracking residual plot at 2°@0.5 Hz perturbatio

4 結(jié)論

通過開展基于視軸解耦與LQR 算法結(jié)合的雙液晶偏振光柵光電跟蹤平臺跟蹤性能研究，建立了視軸解耦與雙液晶偏振光柵反向解算相結(jié)合的光束偏轉(zhuǎn)模型，推導(dǎo)了雙液晶偏振光柵視軸解耦過程并將結(jié)果引入雙液晶偏振光柵反向解算公式，設(shè)計了基于LQR 最優(yōu)控制理論的雙液晶偏振光柵控制器，實現(xiàn)了機載擾動下對目標(biāo)的高精度跟蹤，將液晶偏振光柵光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)在機載激光通信等工程技術(shù)應(yīng)用中做進一步拓展。搭建了跟蹤功能驗證實驗，對基于視軸解耦與LQR 控制器的雙液晶偏振光柵跟蹤平臺進行了實驗驗證，實驗結(jié)果表明，改進后算法相比傳統(tǒng)PID 算法雙液晶偏振光柵跟瞄系統(tǒng)方位與俯仰軸實時跟蹤精度均提升了40%以上，達到了雙軸脫靶量RMS 統(tǒng)計小于350 μrad 的指標(biāo)，跟蹤精度得到極大提升；該精度下的雙液晶偏振光柵跟瞄系統(tǒng)作為粗跟蹤環(huán)路時其方位軸與俯仰軸掃描范圍均為±15°，滿足輕量型機載平臺對光電跟瞄設(shè)備的使用需求；可以將光斑穩(wěn)定在精跟蹤視場內(nèi)，滿足粗精復(fù)合跟瞄系統(tǒng)中粗跟蹤環(huán)路精度需求。通過實驗證明了雙液晶偏振光柵光電跟瞄系統(tǒng)的優(yōu)異性，驗證了LQR 控制理論與視軸解耦算法相結(jié)合的正確性與有效性，為基于雙液晶偏振光柵的新型光電跟瞄技術(shù)的發(fā)展提供了實驗參考與理論支持。后續(xù)研究工作將繼續(xù)對機載平臺下的雙液晶偏振光柵光電跟蹤系統(tǒng)進行改進，優(yōu)化系統(tǒng)跟蹤性能。針對雙液晶偏振光柵光束指向兩光柵旋轉(zhuǎn)位置與光束偏折角度的非線性關(guān)系，將繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改進控制算法，選取更優(yōu)性能的探測器以進一步提高跟瞄精度。